電子工程師設計經驗筆記

電子工程師必備基礎知識(一)
 

運算放大器通過簡單的外圍元件,在模擬電路和數字電路中得到非常廣泛的應用。運算放大器有好些個型號,在詳細的性能參數上有幾個差別,但原理和應用方法一樣。

運算放大器通常有兩個輸入端,即正向輸入端和反向輸入端,有且只有一個輸出端。部分運算放大器除了兩個輸入和一個輸出外,還有幾個改善性能的補償引腳。
 

光敏電阻的阻值隨着光線強弱的變化而明顯的變化。所以,能夠用來製作智能窗簾、路燈自動開關、照相機快門時間自動調節器等。
 

幹簧管是能夠通過磁場來控制電路通斷的電子元件。幹簧管內部由軟磁金屬簧片組成,在有磁場的情況,金屬簧片能夠聚集磁力線並使受到力的作用,從而達到接通或斷開的作用。

電子工程師必備基礎知識(二)
 

電容的作用用三個字來說:“充放電。”不要小看這三個字,就因爲這三個字,電容能夠通過交流電,隔斷直流電;通高頻交流電,阻礙低頻交流電。
 

電容的作用如果用八個字來說那就:“隔直通交,通高阻低。”這八個字是根據“充放電”三個字得出來的,不理解沒關係,先死記硬背住。 
 

能夠根據直流電源輸出電流的大小和後級(電路或產品)對電源的要求來先擇濾波電容,通常情況下,每1安培電流對應1000UF-4700UF是比較合適的。
 

電子工程師必備基礎知識(三)

電感的作用用四個字來說:“電磁轉換。”不要小看這四個字,就因爲這四個字,電感能夠隔斷交流電,通過直流電;通低頻交流電,阻礙高頻交流電。電感的作用再用八個字來說那就:“隔交通直,通低阻高。”這八個字是根據“電磁轉換”三個字得出來的。
 

電感是電容的死對頭。另外,電感還有這樣一個特點:電流和磁場必需同時存在。電流要消失,磁場會消失;磁場要消失,電流會消失;磁場南北極變化,電流正負極也會變化。
 

電感內部的電流和磁場一直在“打內戰”,電流想變化,磁場偏不讓變化;磁場想變化,電流偏不讓變化。但,由於外界原因,電流和磁場都可能一定要發生變化。給 電感線圈加上電壓,電流想從零變大,可是磁場會反對,因此電流只好慢慢的變大;給電感去掉電壓,電流想從大變成零,可是磁場又要反對,可是電流回路都沒 啦,電流已經被強迫爲零,磁場就會發怒,立即在電感兩端產生很高的電壓,企圖產生電流並維持電流不變。這個電壓很高很高,甚至會損壞電子元件,這就是線圈 的自感現象。
 

給一個電感線圈外加一個變化磁場,只要線圈有閉合的迴路,線圈就會產生電流。如果沒回路的話,就會在線圈兩端產生一個電壓。產生電壓 的目的就是要企圖產生電流。當兩個或多個絲圈共用一個磁芯(聚集磁力線的作用)或共用一個磁場時,線圈之間的電流和磁場就會互相影響,這就是電流的互感現 象。
 

大家看得見,電感其實就是一根導線,電感對直流的電阻很小,甚至能夠忽略不計。電感對交流電呈現出很大的電阻作用。
 

電感的串聯、並聯非常複雜,因爲電感實際上就是一根導線在按一定的位置路線分佈,所以,電感的串聯、並聯也跟電感的位置相關(主要是磁力場的互相作用相關),如果不考慮磁場作用及分佈電容、導線電阻(Q值)等影響的話就相當於電阻的串聯、並聯效果。
 

交流電的頻率越高,電感的阻礙作用越大。交流電的頻率越低,電感的阻礙作用越小。
 

電感和充滿電的電容並聯在一起時,電容放電會給電感,電感產生磁場,磁場會維持電流,電流又會給電容反向充電,反向充電後又會放電,周而復始……如果沒損耗,或能及時的補充這種損耗,就會產生穩定的振盪。

電子工程師必備基礎知識(四)
 

耦合是傳遞信號的意思,光電耦合器自然就是用光來完成傳遞電信號的元件,通常是指有一個發光部分和接收部分對應並製作在一體的電子元件。通常四個有效引腳(即四個引腳接入電路中起作用)爲一組。  
 

光電耦合器的優點是能夠輕鬆實現電源隔離,在用市電的開關電源初次級隔離中最爲常用。另外,在計算機外設通信中,也有較多的應用,一個元件中能夠集成有多組光電耦合器(每組最少四個引腳)。
 

壓電陶瓷片能夠做性能優良的震動檢測器,它是一種電聲器件,當加上音頻電壓後,能夠聽到聲音;當受到振動(產生機械形變)後,能夠感應出微弱的電壓。
 

焊接時,適當的調整被焊接處、烙鐵頭、焊錫絲(帶助焊劑),讓三點合一,充分接觸,當焊接處已經有了適當的焊錫和助焊劑時,就應撤走焊錫絲。焊接進程通常掌握在2-3秒比較合適。
 

助焊劑:松香水常在工廠當做助焊劑用。大家能夠業餘自制,用工業酒精(醫用酒精較貴,沒必要)熔解松香即可。留意:一次不要配得太多,濃度能夠靈活掌握。
 

電子工程師必備基礎知識(五)
 

二極管的作用和功能用四個字來說:“單向導電。”二極管常用來整流、檢波、穩壓、鉗位、保護電路等。
 

在隨身聽的供電迴路中串上一隻整流二極管,當直流電源接反時,不會產生電流,不會損壞隨身聽。
 

給二極管(硅資料)加上低於0.6V的正向電壓,二極管基本上不產生電流(反向就更加不能產生電流啦),這個電壓就叫死區電壓、門檻電壓、門限電壓、導通電壓等。
 

三極管的作用和功能因爲四個字來完成:“電阻可變。”由於三極管等效成的電阻值能夠無限制的變化,所以三極管能夠用來設計開關電路、放大電路、震盪電路。
 

三極管的集電極電流等於基極電流乘以放大倍數,當基極電流大到一定水平時,集電極的電流由於各種原因不可能再增大了,這時集電極電壓已經等於或接近發射極電壓了,相當於電阻值變成0歐姆。

確信三極管的放大狀態絕招:發射結正偏,集電結反偏。

三極管是電流控制型器件,場效應管是電壓控制型器件。場效應管性能優量,但在分立元件中,低電源電壓適應性比三極管要差。
 

場效應管是電壓控制型器件,很容易被靜電損壞,所以,場效應管中大多都有保護二極管。

可控硅實際上是一個高速的、沒有機械觸點的電子開關,這個開關需要用一個小電流去掌握。這個開關具有自鎖功能,即導通後撤走掌握電流仍能維持導通,而一旦截止後,又能維持截止狀態。
 

電子工程師必備基礎知識(六)
 

電阻通常都採用色環標示法。色標法就是用棕、紅、橙、黃、綠、蘭、紫、灰、白、黑十種顏色代表1234567890十個阿拉伯數字,金、銀兩種顏色代表倍率0.1、0.01或誤差5%、10%。套件中附有顏色樣本的實物和多款色環電阻
 

常見的四道色環要讀取三位有效數字,一二位表示有效數,第三位表示倍率。例:黃紫紅金,三位有效數爲472,表示47乘以102(或加兩個0)等於4700,即4.7K歐姆;再如:棕黑黑金,三位有效數爲100,表示10乘以100(或加0個0)等於10,即10歐姆。
 

在實驗進程中,如果三極管的基極和其它引腳間不具備有單向導電特性的(或說單向導電特性不明顯),就說明三極管是壞的;另外,即使單向導電特性正常,但不能受基極控制或不穩定,也說明三極管是壞的,或性能很差。

可控硅在控制極加上合適的觸發電流,可控硅就能夠從斷開狀態變成爲導通狀態,這時,我們取消控制極的觸發電流,但可控硅仍然能維持導通狀態。如果流過可控硅的電流開始變小,當小於維持導通的能力時,可控硅才關斷,直到下次觸發時纔會導通。
 

電子工程師必備基礎知識(七)
 

早在兩千多年前,人們就發現了電現象和磁現象。我國早在戰國時期(公元前475一211年)就發明了司南。 而人類對電和磁的真正認識和廣泛應用、迄今還只有一百多年曆史。在第一次產業革命浪潮的推動下,許多科學家對電和磁現象進行了深入細緻的研究,從而取得了 重大進展。人們發現帶電的物體同性相斥、異性相吸,與磁學現象有類似之處。
 

1785年,法國物理學家庫侖在總結前人對電磁現象認識的基礎上,提出了後人所稱的“庫侖定律”,使電學與磁學現象得到了統一。
 

1800年,意大利物理學家伏特研製出化學電池,用人工辦法獲得了連續電池,爲後人對電和磁關係的研究創造了首要條件。 
 

1822年,英國的法拉第在前人所做大量工作的基礎上,提出了電磁感應定律,證明了“磁”能夠產生“電”,這就爲發電機和電動機的原理奠定了基礎
 

1837年美國畫家莫爾斯在前人的基礎上設計出比較實用的、用電碼傳送信息的電報機,之後,又在華盛頓與巴爾的摩城之間建立了世界上第一條電報線路。
 

1876 年,美國的貝爾發明了電話,實現了人類最早的模擬通信。英國的麥克斯韋在總結前人工作基礎上,提出了一套完整的“電磁理論”,表現爲四個微分方程。這那就 後人所稱的“麥克斯韋方程組”。麥克斯韋得出結論:運動着的電荷能產生電磁輻射,形成逐漸向外傳播的、看不見的電磁波。他雖然並未提出“無線電”這個名 詞,但他的電磁理論卻已經告訴人們,“電”是能夠“無線”傳播的。

 
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